Ciclos De Potencia De Vapor

CICLOS TERMICOS
CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR I
INTRODUCCION

El vapor es el fluido de trabajo usado más comúnmente en ciclos de potencia de vapor debido a sus muchas y atractivas características. Pese a su eficiencia, el ciclo de Carnot es inadecuado para los ciclos de potencia de vapor porque no se puede alcanzar en la práctica.
El ciclo modelo para los ciclos de potencia de vapor es elciclo Rankine, el cual se compone de cuatro procesos internamente reversibles:
* Adición al calor a presión constante en una caldera.
* Expansión isentropica en una turbina.
* Rechazo de calor a presión constante en un condensador.
* Compresión isentropica en una bomba.
El vapor sale del condensador como líquido saturado a la presión del condensador.
La eficiencia térmica del cicloRankine se incrementa al elevar la temperatura promedio a la cual se transfiere calor hacia el fluido de trabajo y al disminuir la temperatura promedio a la que se rechaza el calor hacia el calor hacia el medio de enfriamiento.

OBJETIVOS

1. Analizar la generación de potencia acoplada con el proceso de calentamiento.
2. Identificar el funcionamiento del ciclo Rankine.
3.Establecer las maneras de modificar el ciclo básico de potencia de vapor de Rankine para incrementar la eficiencia térmica.

CICLOS DE POTENCIA DE VAPOR I

Los ciclos de potencia de gas o dispositivos cíclicos generadores de potencia revisten de gran importancia en el estudio de la termodinámica ya que varios sistemas y maquinas se basan en su funcionamiento.
Los modernos motores automotrices,camiones, barcos, turbinas de gas son ejemplo de aplicaciones extremadamente útiles de estos procesos.
Los motores endotérmicos son maquinas motrices cíclicas en las que la energía interna que posee un fluido (vapor, gas) se transforma parcialmente en energía mecánica, dicho fluido es el medio al que se le proporciona o sustrae en adecuados puntos del ciclo operativo.
Las plantas de potencia devapor de agua trabajan fundamentalmente con el mismo ciclo básico Rankine, tanto si el suministro de energía viene de la combustión de combustibles fósiles (Carbón, gas o petróleo), como si proviene de un proceso de fisión en un reactor nuclear. El ciclo de vapor de agua se diferencia de los ciclos de potencia de gas debido que en algunas partes de los procesos en el ciclo, se hallan presente tantola fase liquida como la fase de vapor. Un ciclo de potencia eléctrica moderno a gran escala resulta bastante complicado en cuanto a los flujos de masa y energía. Para simplificar la naturaleza de estos ciclos se estudian en profundidad tomando modelos sencillos. La ventaja que presentan estos modelos es que proporcionan información cualitativa importante sobre la mayoría de los parámetros queafectan al funcionamiento del ciclo en su conjunto, reforzándose con prácticas de laboratorio donde se obtiene experiencias reales de la operación de estos sistemas mejorando la compresión de las plantas de potencia de vapor bajo los principios del ciclo Rankine. En los textos clásicos que existen temas relacionados donde se pueden encontrar análisis más amplios de los ciclos de potencia de vapor.En los ciclos de potencia de vapor el fluido de trabajo se evapora y condensa alternadamente. También se considera la generación de potencia acoplada con un proceso de calentamiento llamado cogeneración.
La continua búsqueda de eficiencias térmicas más altas ha producido algunas innovaciones en el ciclo básico de potencia de vapor. Entre ellas se estudian los ciclos de recalentamiento yregenerativo, así como los de potencia que se componen de dos ciclos independientes conocidos como ciclos binarios y ciclos combinados donde el calor rechazado por un fluido se emplea como la entrada de calor para el otro fluido que opera en una temperatura inferior.
El vapor es el luido de trabajo más empleado en los ciclos de potencia de vapor gracias a sus numerosas ventajas, como, bajo costo,...